Эстрогены и прогестины (женские половые гормоны).
Л е к ц и я
Тема: ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ
План лекции
1. Половые гормоны: определение понятия, классификация, основные представители.
2. Общие закономерности в характеристике группы половых гормонов:
· синтез половых гормонов;
· основная локализация выработки;
· регуляция синтеза и секреции;
· механизм действия;
· особенности транспорта;
· разнообразие биологических эффектов;
· продукция половых гормонов в коре надпочечников.
3. Характеристика отдельных типов половых гормонов.
1) Андрогены (тестостерон):
· источники образования;
· регуляция выработки;
· транспорт и преобразование в тканях;
· ткани-мишени и механизм действия;
· биологические эффекты;
· анаболические стероиды.
2) Эстрогены и прогестины:
· источники образования;
· особенности транспорта;
· механизм действия;
· ткани-мишени и биологические эффекты;
· женский половой цикл.
Половые гормоны – группа стероидных гормонов, которые вырабатываются преимущественно половыми железами и оказывают влияние на способность к репродукции и скорость анаболических процессов в организме. Дополнительно синтез половых гормонов осуществляется в коре надпочечников и плаценте.
Основные группы половых гормонов (слайд 1):
· андрогены: в эту группу включают основной гормон тестостерон, а также его более активную форму дигидротестостерон (ДГТ) и гормонально неактивные предшественники дегидроэпиандростерон (ДГЭА) и андростендион.
|
|
|
· эстрогены: эстрон, эстрадиол и эстриол (обладают гормональной активностью, наиболее важный – эстрадиол).
· прогестины (прогестерон).
Перечисленные группы гормонов вырабатываются в организме человека независимо от пола. Половые отличия заключаются в:
а) локализации синтеза и секреции;
б) особенностях регуляции;
в) органах и тканях-мишенях;
г) ответе тканей-мишеней на данный вид гормонов.
I. Общие закономерности в характеристике группы половых гормонов (свойственны им как группе гормонови используются затем в характеристике отдельных представителей).
1. Синтез половых гормонов (слайд 2). Предшественником всех половых гормонов является холестерин. Этапы синтеза. 1) Образование половых гормонов начинается с отщепления боковой цепи холестерина (это скорость-лимитирующая реакция, направляющая холестерин на синтез стероидных гормонов, см. также предыдущую лекцию) 2) Продукт отщепления – прегненолон – превращается в тестостерон двумя путями: а) через образование прогестерона или б) дегидроэпиандростерона. 3) Тестостерон может превращаться в активный метаболит 5α-дигидротестостерон под действием НАДФН2-зависимой 5α-редуктазы 4) Эстрогены образуются путем реакций ароматизации тестостерона и его предшественника андростендиона. Этот процесс осуществляется ароматазным комплексом, который содержит цитохром Р450-оксидазу и включает 3 реакции гидроксилирования с участиемм О2 и НАДФН2.
|
|
|
2. Основная локализация выработки половых гормонов (слайд 3, 4). Половые железы в мужском и женском организме являются парными органами смешанной секреции. В них происходит как наработка половых клеток, так и синтез и секреция половых гормонов.
3. Регуляция выработки половых гормонов (слайд 5). Гипоталамус вырабатывает гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ), который стимулирует переднюю долю гипофиза к выработке 2-х основных тропных гормонов – фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ). Мишенью тропных гормонов являются половые железы, где ФСГ стимулирует образование половых клеток (гамет), ЛГ – синтез и секрецию соответствующих половых гормонов. Половые гормоны и ингибин действуют на гипофиз по механизму отрицательной обратной связи.
4. Механизм действия половых гормонов (слайд 6). Стероидные половые гормоны являются гидрофобными соединениями, легко преодолевают фосфолипидный барьер мембран и действуют по цитозольному механизму. Гормон-рецепторный комплекс проникает в ядро, взаимодействует с хроматином и стимулирует или подавляет транскрипцию определенных генов. Таким образом, эти гормоны регулируют метаболизм путем изменения скорости биосинтеза ключевых белков (в том числе белков-ферментов). Прямое действие на активность ферментов по цитозольному механизму невозможно!
|
|
|
5. Особенности транспорта (слайд 7). Половые стероиды – плохорастворимые в воде соединения, поэтому перенос их кровью происходит в основном в связанном с белками состоянии. Основной транспортный белок – секс-стероид связывающий глобулин (глобулин, связывающий половые стероиды, ГСПС). Связывает в крови как тестостерон, так и эстрадиол, с большим сродством к тестостерону. Дополнительный связывающий белок – альбумин – связывает андрогены в меньшей степени, чем эстрогены. Биологической активностью (способностью проникать из крови в интерстиций и затем в клетки) обладают свободные формы гормонов и гормоны, связанные с альбумином.
6. Разнообразие биологических эффектов. Половые стероиды оказывают анаболическое влияние на органы и ткани, формируют вторичные половые признаки и поведенческие реакции по мужскому или женскому типу.
|
|
|
7. Продукция половых гормонов в коре надпочечников. Надпочечники и половые железы имеют общее эмбриональное происхождение (целомический мезотелий); синтез стероидных гормонов в обоих видах желез идет при участии аналогичных ферментных систем (см. предыдущую лекцию). Главным андрогеном коры надпочечников у обоих полов является ДГЭА (в меньшей степени андростендион, очень мало тестостерона). Вне надпочечников могут превращаться в более активные формы (тестостерон, эстрадиол). Основным стимулятором считается АКТГ (кортикотропин) передней доли гипофиза.
II. Характеристика отдельных типов половых гормонов .
Андрогены (мужские половые гормоны).
Тестостерон – основной мужской половой гормон, неслучайно названный «гормон королей – король гормонов» (Carruthers M, 1996).
Источники образования. Наработка тестостерона происходит:
а) в клетках Лейдига, располагающихся в интерстиции семенников;
б) в клетках теки фолликулов яичника;
в) крайне малые количества у обоих полов – в коре надпочечника.
Регуляция выработки. Стимулом к образованию является лютеинизирующий гормон гипофиза (в половых железах) и АКТГ (в коре надпочечников).
Транспорт и преобразование. Перенос кровью происходит в связанном с белками состоянии (свободного тестостерона в норме не более 2%). Количество доступного для тканей тестостерона зависит от концентрации в крови ГСПС (чем меньше ГСПС, тем выраженней действие тестостерона). В тканях преобразование тестостерона может протекать по 4-м направлениям (слайд 8):
1) усиление биологической активности – превращение тестостерона в более сильный андроген дигидротестостерон под действием 5α-редуктазы (в органах репродуктивной системы: предстательная железа, придаток яичка, семенные пузырьки, а также в коже);
2) изменение биологической активности – превращение тестостерона в эстрадиол под действием ароматазного комплекса (молочная железа, головной мозг, мышечная и жировая ткань, гранулеза развивающегося доминантного фолликула);
3) сохранение биологической активности – в тканях с малой активностью 5α-редуктазы и ароматазного комплекса тестостерон не подвергается преобразованиям и непосредственно связывается с рецепторами (мышечная ткань);
4) ослабление биологической активности – образование неактивных метаболитов в печени (аналогично кортикостероидам, см. предыдущую лекцию). При нарушении функции клеток печенитестостерон избыточно преобразуется в эстрогены.
Ткани-мишени и механизм действия. Мишенями тестостерона являются (слайд 9):
· мужская репродуктивная система;
· сердечно-сосудистая система;
· головной мозг;
· костная ткань;
· мышечная ткань;
· жировая ткань;
· печень;
· почки;
· кожа.
Попадая внутрь клеток-мишеней, тестостерон может оказывать как прямое действие, так и опосредованное (через активные метаболиты ДГТ и эстрадиол). Для каждой конкретной ткани это зависит от активности в ней 5α-редуктазы и ароматазного комплекса.
В большинстве тканей тестостерон является прогормоном и превращается в ДГТ в ядре или цитоплазме под действием 5α-редуктазы. Тестостерон и ДГТ связываются с одним и тем же цитозольным рецептором – АР (андрогенный рецептор); способность к связыванию для тестостерона гораздо ниже, чем для ДГТ. После связывания комплексы транспортируются в ядро, где выступают как дерепрессоры генетической информации (слайд 6). Рецептор в составе комплекса связывается со специфическими последовательностями геномной ДНК, активирует РНК-полимеразу и стимулирует образование мРНК и рРНК и , как следствие, синтез белка в клетке (анаболическое действие на белковый обмен).
Биологические эффекты.
1. АНДРОГЕННЫЕ.
а) в эмбриональный период. Если в зиготе содержится Y-хромосома, то на 7 неделе развития из мозгового слоя первичных гонад происходит развитие яичка и в первую очередь клеток Лейдига. Начинается продукция тестостерона (содержание в крови плода сопоставимо с концентрацией в крови взрослого мужчины). Тестостерон оказывает следующие воздействия:
· направляет дифференцировку внутренних половых органов по мужскому типу (формируются придаток яичка, семенные пузырьки, простата);
· в форме 5-ДГТ вызывает маскулинизацию наружных половых органов;
· обеспечивает половую дифференцировку гипоталамуса: необратимую утрату возможности циклической выработки ГнРГ; следовательно, цикличность выработки гонадотропных гормонов гипофизом также утрачивается. Кроме того, снижается чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к женским половым гормонам.
б) в период полового созревания. В возрасте 10-13 лет у мальчиков просиходит увеличение активности гипоталамо-гипофизарной системы и стимуляция выработки тестостерона. С этого момента и до 19 лет тестостерон стимулирует:
· рост и развитие внутренних и наружных половых органов;
· формирование вторичных половых признаков по мужскому типу.
в) у взрослых мужчин главным андрогенным эффектом тестостерона является участие в обеспечении эректильной функции (Тестостерон стимулирует синтез оксида азота, а тот – способствует выбросу дофамина в проптической области головного мозга).
2. РЕПРОДУКТИВНЫЙ – поддержание сперматогенеза. Главный стимулятор сперматогенеза – ФСГ гипофиза (обеспечивает клеточную пролиферацию и образование ингибина); роль тестостерона - стимуляция ранних стадий сперматогенеза.
3. АНТИГОНАДОТРОПНЫЙ – подавление секреции ЛГ гипофиза.
4. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ:
а) собственные эффекты:
· формирование мужской половой аутоидентификации (завершается к 3-6 годам);
· формирование полового стереотипа поведения (агрессивность, уверенность, инициативность);
· стимуляция либидо (мотивационный компонент полового поведения) за счет увеличения чувствительности гипоталамических центров полового поведения, тактильных рецепторов наружных половых органов; у женщин (в отличие от самок) либидо также стимулируется тестостероном;
· формирование особенностей мышления (аналитическое мышление) и когнитивных способностей (повышение способностей к запоминанию и длительному сохранению информации);
· влияние на настроение (антидепрессивное действие тестостерона)
б) ароматизация в эстрадиол в головном мозге – определяет степень сексуальной активности.
5. АНАБОЛИЧЕСКИЕ:
· поддержание мышечной массы (в том числе в кардиомиоцитах) без изменения количества мышечных волокон;
· стимуляция синтеза органоспецифических белков в почках (эритропоэтин), печени, сальных и потовых железах;
· стимуляция преобладающего синтеза β-адренорецепторов в адипоцитах;
· поддержание плотности костной ткани, «закрытие» зон роста.
Анаболические стероиды – группа препаратов, которые являются синтетическими производными андрогенов. Впервые были синтезированы в 50-х годах ХХ века с целью создать препараты с ослабленным андрогенным, но усиленным анаболическим эффектом.
В настоящее время создан целый ряд анаболических стероидов (слайд 10), являющихся производными тестостерона и близких к нему веществ.
В химической структуре АС важной особенностью является длина и структура бокового радикала в 17-м положении. Длина радикала улучшает растворимость препарата в липидах и способность депонироваться в жировой клетчатке, поэтому наиболее пролонгированным действием обладает ретаболил (самый длинный радикал). Наличие в 17-м положении метильной группы придает препаратем гепатотоксическое действие (метандростенолон).
Анаболическая и андрогенная активность препаратов определяется по отношению к таковым для тестостерона (принимаются за единицу). Для сравнительной характеристики используется анаболический индекс (АИ) = отношение анаболической активности к андрогенной. АИ тестостерона =1; АИ ретаболила = 10.
Эстрогены и прогестины (женские половые гормоны).
Источники образования:
· в женском организме эстрогены образуются в клетках гранулезы созревающего фолликула; прогестины – в желтом теле;
· в мужском организме малое количество эстрогенов и прогестерона образуется в клетках Лейдига;
· у обоих полов образование эстрогенов возможно из тестостерона в периферических тканях, обладающих ароматазной активностью (в том числе в желтом тела и коре надпочечников).
Особенности транспорта в крови эстрогены существуют в связанной форме (ГСПС и альбумин, степень связывания с ГСПС ниже, чем у тестостерона); прогестерон – с транскортином и альбумином; а также в свободной форме.
Механизм действия: цитозольный; в клетках-мишенях содержатся специфические эстрогеновые и прогестероновые рецепторы; после связывания гормон-рецепторый комплекс регулирует транскрипцию структурных генов
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 102; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!